Ficobilizomi

Phycobilizomi - (din alt grecesc φῦκος - alge, lat. bilis - bilă și alte grecești σῶμα - corp) organele de recoltare a luminii pentru fotosistemul II în cianobacterii , alge roșii și glaucofite . Ficobilizomii standard sunt absenți în criptofite și în acele proclorofite care au ficobiliproteine . La criptofite , ficobiliproteinele se găsesc în spațiul intratilacoid [1] .

Structura de bază

Ficobilizomii sunt complexe proteice (până la 600 de polipeptide ) de formă semi-disc sau emisferică (vezi imagini) atașate de membranele tilacoide . Ele constau dintr-un număr mare de proteine ​​cromofore - ficobolyproteine  ​​- și proteine ​​de legare combinate cu acestea. Fiecare ficobilizom are un miez de aloficocianina , din care ies tije compuse din discuri de ficocianina si (daca sunt prezente) ficoeritrine sau ficoeritrocianina . Pigmenții sunt aranjați în această secvență (începând de la vârfurile tijelor): ficoeritrina , apoi ficocianina , iar apoi miezul de aloficocianina. În aceeași ordine are loc transportul energiei luminoase, iar apoi la clorofila a [1] . Proprietățile lor specifice sunt determinate în principal de prezența grupărilor prosterice, care sunt tetrapiroli liniari , cunoscuți sub numele de ficobiline , inclusiv ficocianobilină , ficoeritrobilină , ficourobilină și ficobiliviolină . Proprietățile spectrale ale ficobilinelor de mai sus sunt serios afectate de proteinele care le înconjoară.

Funcții

Fiecare ficobilină are maxime specifice de emisie și absorbție în spectrul luminii vizibile . Mai mult, structura lor și organizarea lor spațială inerentă în cadrul ficobilizomului face posibilă absorbția și transferul unidirecțional al energiei luminoase către clorofila a a fotosistemului II . Astfel, celulele pot folosi lungimea de undă a luminii în intervalul 500-650 nm , care este inaccesibil pentru clorofila a , și o pot folosi în fotosinteză . Acesta este un avantaj major la adâncimi mari sub apă, unde lungimile de undă mai mari ale luminii sunt mai puțin transmise și, prin urmare, mai puțin accesibile pentru clorofilă.

Forma geometrică a ficobilizomului este foarte elegantă, rezultând o eficiență a transferului de energie de 95%. [2]

Evoluție și diversitate

Există o mare variabilitate în structura de bază a ficobilizomului. Forma lor poate fi semicirculară (la cianobacterii) sau semi-elipsoidală (la algele roșii).

În general, ficobiliproteinele au suferit o evoluție redusă , datorită funcției lor extrem de complexe de absorbție și transmitere a undelor luminoase de o anumită lungime de undă. La unele specii de cianobacterii, în prezența atât a ficocianinei , cât și a ficoeritrinei , ficobilizomul poate suferi o rearanjare semnificativă în funcție de culoarea caracteristică a luminii. În lumină verde, majoritatea tijelor constau din ficoeritrina roșie , care absoarbe mai bine lumina verde. La lumina roșie, acestea sunt înlocuite cu ficocianina albastră , care absoarbe mai bine lumina roșie. Acest proces reversibil este cunoscut sub numele de adaptare cromatică complementară [3] .

Utilizare

Phycobilizomii pot fi utilizați pentru fluorescență rapidă, [4] , citometrie în flux [5] , Western blot și micromatrice de proteine . Unii ficobilizomi au un spectru de emisie asemănător Cy5 și pot fi utilizați în același scop, cu toate acestea, pot fi de 200 de ori mai strălucitori, cu o schimbare Stokes mare , dând mai multe semnale pentru un eveniment obligatoriu. Această proprietate permite detectarea moleculelor țintă de nivel scăzut sau a evenimentelor rare.

• Spectrele de excitație și emisie ale ficobilizomilor algelor albastre-verzi (cianobacterii).

• Ficobilizomi versus colorarea cu cianina într-un studiu Western blot.

Vezi și

• Clorozom
• Cloroplaste
• Bacterioclorofilele

Link -uri

1. ↑ 1 2 Belyakova, 2006 , p. 39-40.
2. ↑ Glazer AN Light Harvesting de către Phycobilisomes. Revizuirea anuală a biofizicii și chimiei biofizice vol. 14:47-77 (data publicării volumului iunie 1985). doi : 10.1146/annurev.bb.14.060185.000403
3. ↑ Lee, 2008 , p. 43.
4. ↑ PBXL Fluorescent Dyes for Ultrasensibile Direct Detection Zoha - J. Fluorescence, 1999  (link nu este disponibil)
5. ↑ Ficobilizomi stabilizați cu cianobacterie ca fluorocromi pentru detectarea antigenului extracelular prin citometrie în flux Telford - J. Immun. Metode, 2001

Link- uri externe

• MeSH Phycobilisomes la Biblioteca Națională de Medicină din SUA. Titluri de subiecte medicale
• Columbia Biosciences - Resursa Phycobilisome

Literatură

• Belyakova G. A. Alge and fungi // Botanică: în 4 volume / Belyakova G. A., Dyakov Yu . .- 320 p. - 3000 de exemplare.  — ISBN 5-7695-2731-5 .
• Lee, RE Fiziologie, ediția a 4-a. - Cambridge: Cambridge University Press, 2008. - 547 p. — ISBN 9780521682770 .